AMATEURTELE.COM
...if your desired language isn't available, the alternative language will be shown...
Nederlands
informatie pagina voor experimenteel radio-onderzoekers

 algemeen
  Item for sale
  Item adressen
  Item fail-gallery
  Item press information
  Item weblog/news

 apparatuur foto's
  Item HP 331A distortion analyser
  Item Philips PM2524 multimeter
  Item Rigol DS-1054Z
  Item Sayrosa 261 frequentieteller

 applicaties (pc)
  Item UI-View (APRS)

 banden
  Item 27Mc
  Item FRS
  Item LPD
  Item PMR

 componenten
  Item (E)EPROM
  Item crystals
  Item resistor coding

 beurzen
  Item RF Technology Days 2016

 connectoren
  Item 12VDC connector
  Item coax connectors
  Item Condor 16
  Item TNC connector

 Racal Cougar
  Item 0. Racal Cougar
  Item 1. introduction
  Item 2. compnents
  Item 3. assemblies
  Item 4. technical
  Item 5. modifications
  Item 6. data protocol
  Item 7. service

 documentatie
  Item boeken
  Item handleiding FUP1DZ
  Item jargon
  Item Morse code
  Item NATO alphabet
  Item Q-codes
  Item radio notebook

 elektronenbuizen
  Item 6H2N-EB / ECC83 / 12AX7
  Item algemene informatie
  Item ATP4 elektronenbuis
  Item elektronenbuis codering
  Item elektronenbuizen
  Item gloeistroom/-spanning
  Item reactiveren/reformeren
  Item stabilisatiebuizen

 filters/combiners
  Item 23 cm duplex filter
  Item Aerial Facilities BPD-410/420-3N
  Item Celwave P522 UHF duplexer
  Item Hoxin DX-720 diplexer
  Item JWX triplexer bc/2m/70cm
  Item Kenwood LF-30A LPF
  Item Motorola UHF cavity combiner
  Item Radiosystem RS460 cavity BPF
  Item stub filter [EN]
  Item basics: diplexer or duplexer

 legerzenders
  Item AM-65/GRC
  Item LV-80 RF PA
  Item RT-70/GRC
  Item SEM antennetuner (AGAT)
  Item SEM25
  Item SEM25 gloeispanning
  Item SEM35

 mechanica
  Item krimplak
  Item schroefdraad
  Item verspanen

 meetapparatuur
  Item 10/20/30 dB att
  Item BG7TBL noise source
  Item Daiwa CN-101L
  Item Daiwa CN-801
  Item HP P382A attenuator
  Item x-tal tester (DIY project)
  Item Krohn-Hite 4100 signal generator
  Item Radiosystem AB dummy load
  Item Rigol DSA815-TG
  Item Rohde&Schwarz SMT 02
  Item Spinner BN 52-77-66
  Item Zetagi DL50 dummyload

 tijdstandaard/GPSDO/oscillator
  Item 10 MHz low pass filter
  Item Frequency Electronics FE-5680A
  Item HP 10811 OCVCXO
  Item RS920 10MHz oscillator
  Item RS920 OCXO timestandard
  Item timestandard (general)
  Item time standard; BG7TBL
  Item tijdstandaard; VE2ZAZ
  Item time standard; W5OJM
  Item Trimble 34310-T OCVCXO
  Item Yaesu FT-8x7 (TC)XO

 meetapparatuur (info)
  Item (poor mans) spectrum analyser
  Item dummyload
  Item frequentieteller
  Item functiegenerator
  Item meetverzwakker
  Item octopus component tester
  Item oscillator adjustment
  Item staandegolfmeter
  Item test- en meetapparatuur

 modificaties
  Item Counter 1 MHz input mod.
  Item Yaesu FT-897/FT-897D
  Item Yaesu MH-48 lock mod

 naslagwerk
  Item (coax) kabels coderen
  Item APRS
  Item AWG draadtabel
  Item coax kabels testen
  Item checking, cleaning and overhauling
  Item Yaesu FT-8x7 CAT port
  Item paneelbouw

 projecten
  Item (remote) coax switch
  Item afregelen FT-8x7(D)
  Item APRS basispost
  Item APRS tracker
  Item coax switch 1-8
  Item condensator microfoon
  Item counter prescaler
  Item CTCSS module
  Item FT-2000 headset
  Item FT-2000 remote
  Item FUP1DZS meetzender
  Item Geloso G.1/1040-A
  Item Geroh AKAC019 liermast
  Item go-kit
  Item headset (Avcomm)
  Item hoofdtelefoon versterker PL500
  Item Icom IC-25E
  Item Kerona AR-301 rotor
  Item KLV 400 RF PA ombouw
  Item Lineair 400W (Frinear)
  Item MFJ-948 antennetuner
  Item parallelle poort controller
  Item Pixie CW TX
  Item programmeren FT-8x7
  Item Samlex SEC 1223 voeding
  Item TH-D7E tracker
  Item Tinytrak 4
  Item uTracer 3+
  Item voedingsconnector FT-897
  Item VSWR SA meetbrug
  Item Yaesu FT-857/897 meter
  Item zwaai Alinco DR-135E MkII

 publicaties
  Item elektromigratie in filters

 radioapparatuur
  Item Ameritron ATR-20 tuner
  Item Baofeng UV-5R
  Item Diamond X-30N rondstraler
  Item Icom IC-2e
  Item Icom IC-7300
  Item Kenwood TH-D7E
  Item Kenwood TS-830M
  Item MFJ-901b antennetuner
  Item MFJ-948 antennetuner
  Item MFJ-971 antenna tuner
  Item QYT KT-8900
  Item Triple-P TXU-1256 repeater
  Item Wouxun KG-UVD1P
  Item Wouxun speakermike
  Item Yaesu FT-101E
  Item Yaesu FT-1500M
  Item Yaesu FT-2000
  Item Yaesu FT-7800
  Item Yaesu FT-817
  Item Yaesu FT-857(D)
  Item Yaesu FT-897(D)
  Item Yaesu FT-8x7 serie
  Item Yaesu FT-991

 reparaties
  Item capacitors
  Item Geloso 3227 versterker
  Item Kenwood TS-830M
  Item Lorenz SEM25
  Item Yaesu FT-897D

 Rigol DSA815-TG
  Item meting: omroepband
  Item test: overspraak TG
  Item test: TG signaal

 schakelingen
  Item elektret microphone
  Item Time Domain Reflectometer

 surplus apparatuur
  Item Bosch Condor 16
  Item Motorola GM950 (70 MHz)
  Item Rohill R-2050

 telefonie surplus
  Item Ericsson F-955
  Item Ericsson F-955 modifcations 2017
  Item Ericsson RS203/RS2062
  Item Nokia NCM30
  Item Nokia NNF30
  Item Nokia RD72
  Item Radiosystem monitoring unit
  Item Radiosystem RS922
  Item Radiosystem RS923
  Item Radiosystem RS950
  Item Radiosystem RS951
  Item Radiosystems RS963
  Item Radiosystems RS9694
  Item RS925 service box

 theorie
  Item aarding
  Item antenna rotor
  Item antennetuner
  Item circulator/isolator
  Item snubber diode

 gereedschap
  Item Minipro TL866 programmer
  Item Velleman VTSSC50N soldering iron
  Item Yihua 852D+ soldeering station
  Item ZD-409 desoldering tweezer
  Item ZD-915 desoldering station

 werkplek
  Item soldering
  Item workshop tips

 EMC/EMI
  Item decoupling capacitors

 veiligheid
  Item Beryllium oxide
  Item EM veldsterkte
  Item radioactiviteit
  Item harardous radioation?

 overig
  Item SV500


tijdstandaard; W5OJM

inleiding permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=159&id=#697
Een tijd terug heb ik een tijdstandaard overgekocht van een bevriende zendamateur. Deze is uitgerust met een 10 MHzHP 10811 OCVCXO, een "Brooks Shera; W5OJM (SK)" controller en een (kapotte) GPS ontvanger. Bij de vorige eigenaar is de GPS ontvanger kapot gegaan en de tijdstandaard is niet gerepareerd maar vervangen door een kant-en-klare Rubidium tijdstandaard. (Deze waren immers commercieel betaalbaar geworden.) Zo heb ik de tijdstandaard met kapotte gps ontvanger gekocht. Ooit is er het plan geweest om deze tijdstandaard te "upgraden" met een nieuwe controller van Bertrand; VE2ZAZ. Dit is echter niet gebeurd omdat er destijds geen prioriteit aan gegeven is. Hiermee heb ik meteen van de gelegenheid gebruik gemaakt om de gehele tijdstandaard te herzien qua ontwerp. Er is een ontwerpplan opgesteld met het volgende wensen lijstje:

- oscillator: HP 10811 OCVCXO
- controller: VE2ZAZ
- GPS ontvanger: "Jupiter" met 1pps uitgang
- Arduino met 20x4 karakters voor status meldingen en bijvoorbeeld datum, tijd, locatie, etc.
- herziene voeding voor alle gewenste spanningen
- back-up accu om een korte onderbreking van voeding op te kunnen vangen (bij omsteken van stekkers bijvoorbeeld)
- sleutel beveiligd om per ongeluk uitschakelen te voorkomen
- 3HE 19" kast voor inbouw in het meet rek

Hiermee is de controller van Brooks Shera "overbodig" geraakt. Omdat ik nog een extra GPS ontvanger heb liggen en een eenvoudigere 10MHz OCXO, zijn de onderdelen er om een tweede tijdstandaard te bouwen. Weliswaar een minder luxe zonder display en dergelijke, maar omdat de componenten er al zijn is het het bouwen waard. En er kan ervaring op worden gedaan voor de "echte" tijdstandaard met nieuwere VE2ZAZ besturing en HP 10811 OCVCXO oscillator. Gezien de compacte OCXO is een 1HE behuizing (dat ook nog op de plank ligt) een goede keuze.

De bouw van de "reserve" tijdstandaard met bijbehorende overwegingen staat hieronder...

oscillator permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=159&id=#698
Omdat dit de "tweede keus" tijdstandaard is, is er een eenvoudiger kristaloven gebruikt. De HP 10811 staat bekend om de stabiliteit en kwaliteit, maar is véél duurder en groter. Deze is voor de "eerste keus" tijdstandaard. Op de Dag van de Radio Amateur in Apeldoorn in 2015 heb ik voor €8,00 een OCXO uit een bak gegrabbeld. Dat is een heel andere prijs dan ongeveer $200,00...400,00 voor een HP 10811 OCVCXO. Voor korte termijn stabiliteit zal het prima volstaan naar mijn idee. Een bijkomend voordeel is dat de OCXO op 12VDC werkt bij maximaal 180mA. Dat maakt (portabel) gebruik op een accu mogelijk. Zo kan een nauwkeurige oscillator worden verplaatst zonder dat de lange stabilisatie tijd bij koude start nodig is. De OCXO is op onderstaande afbeelding links boven afgebeeld. Voor enkele Q&D (Quick and Dirty..) testen is een printje in elkaar geflanst. Op de foto is duidelijk te zien dat door de ingebouwde oven de afmetingen een stuk groter zijn dan een "ordinaire" oscillatoren.

image is loading...


Op onderstaande foto is de test print met OCXO zichtbaar. De OCXO is niet zichtbaar, deze is onder de print geplaatst. Het is een OCXO van de Duitse fabrikant KVG onder modelcodering: OCXO-C112. Helaas kon ik er geen datasheet van vinden en heb ik contact gezocht met de fabrikant. Binnen een werkdat ontving ik op mijn verzoek een datasheet op PDF met alle relevante gegevens. (Hulde voor KVG!) De oscillator geeft een 10MHz signaal af en werkt op 12VDC voedingsspanning. De stroom is maximaal 180mA bij een koude start en loopt terug tot ongeveer 60mA continu. Voor de volledigheid zijn hier de aansluitingen vanaf de onderkant gezien, tegen de klok in:
5 = rechts onder = massa
4 = rechts boven = RF uitgang 10MHz
3 = links boven = 12VDC voedingsspanning in (+/-10%)
2 = links midden = 5VDC gestabiliseerde referentiespanning voor frequentie instelling
1 = links onder = spanning in voor instellen exacte frequentie 0...5VDC

Door een 20K variabele weerstand aan te sluiten tussen de gestabiliseerde 5VDC aansluiting (2) en de massa (5) is er een variabele 0...5VDC spanning aan pen 1 te koppelen om de gewenste frequentie in te kunnen stellen. Een externe 0...5VDC signaal kan uiteraard ook worden aangesloten. In het geval van een tijdstandaard is dit 0...5VDC signaal nodig om door de besturing de frequentie instelling te kunnen corrigeren (en is de 5VDC pen niet nodig om aan te sluiten). Om de werking te controleren is er een test print in elkaar gezet...

image is loading...


Bij het inschakelen van de spanning komt er inderdaad een oscillator signaal uit de OCXO. De oven warmt op en dat is aan de buitenkant duidelijk voelbaar. Aanvankelijk was er een ontkoppel condensator geplaatst, maar dit gaf niet het gewenste effect en daarmee is de condensator op "vakkundige wijze" (...) overbrugd. (Wat ik zei; Quick and Dirty...) Nb; Volgens de datasheet is officieel ook een 1K serieweerstand en een 50R parallelweerstand naar de massa nodig voor een goede testopstelling.) Met de potmeter is de frequentie te corrigeren en uit meting blijkt dat het bereik ongeveer 90Hz is. Zowel koud als warm. Koud is een frequentie van 9.999.917,2 tot 10.000.015,7Hz in te stellen. In opgewarmde operationele toestand is een bereik van 9.999.960,5 tot 10.000.050,5Hz instelbaar. Dus het 10MHz instelpunt ligt redelijk halverwege het regelbereik. De gemeten stroom is in warme toestand ongeveer 60mA. Op de frequentieteler is 10MHz ingesteld om te kijken wat het verloop is gedurende de test. Dit verloop is verwaarloosbaar klein en deze OCXO lijkt daarmee prima als "kloppend hart" voor de tijdstandaard...

image is loading...


Om een oscillator goed te kunnen calibreren is niet een frequentieteller nodig, maar een oscilloscoop met een nauwkeurig referentie signaal. Ter illustratie heb ik dit op onderstaande foto weergegeven. Het bovenste getriggerde 10MHz signaal is van een functiegenerator dat als referentie diende. Natuurlijk is deze niet nauwkeurig genoeg, maar het gaat om het idee... Het onderstaande signaal is het signaal uit de OCXO. Het signaal "rolt" duidelijk over het scherm. Door de potmeter in de juiste richting te verdraaien "remt het signaal af" totdat het, ten opzichte van het bovenste signaal, stilstaat. Wanneer beide signalen ten opzichte van elkaar stil staan, is de frequentie gelijk. (De onderlinge faseverschuiving is niet relevant.)

image is loading...


Het is opgevallen dat de buitenkant van de oscillator warm wordt en daarmee dus warmte verliest. Dit kost onnodig energie en komt de stabiliteit niet ten goede. Vandaar dat het plan is voorgenomen om de OCXO in een isolerende behuizing te plaatsen. Het plan is om van printplaat een behuizing te maken waar de OCXO temperatuur geïsoleerd in word geplaatst. Met doorvoer condensatoren kunnen de elektrische aansluitingen naar buiten worden gebracht. Door montage "oren" aan de printplaten behuizing te maken is het geheel, naar idee schokbestendig, te monteren. De kans op warmte verlies wordt dan klein geacht dat de stabiltieit ten goede komt.

oscillator behuizing permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=159&id=#717
isolerende behuizing
Het is duidelijk merkbaar dat de OCXO aan de buitenkant opwarmt. Er zal enige isolatie in de behuizing zijn aangebracht, maar vermoedelijk is dat niet voldoende. Afgezien van dat het jammer is van de energie, is de kans op instabiliteit van de temperatuur ook denkbaar. Vandaar dat het plan ontstaan is om een isolerende behuizing te vervaardigen voor de OCXO. Van printplaat is een kastje gemaakt waarin doorvoer condensatoren zijn geplaatst. Aanvankelijk zijn er vier condensatoren geplaatst omdat de 5VDC referentie uitgang geen toegevoegde waarde heeft in de geplande opstelling. Het kastje is voorzien van een laagje PUR-schuim. PUR isoleert zeer goed zodat de warmteoverdracht minimaal is. Nadat het laagje schuim hard geworden was, is er een vlakke bodem gemaakt waarop de OCXO kan rusten. Anders zou de OCXO naar de bodem zakken door de zwaartekracht. De OCXO is in een plastic zakje ingepakt en op de isolerende bodem geplaatst. Het plastic zakje is ervoor dat het schuim niet aan de OCXO kleeft. De OCXO zit strak in het schuim, dus beweging is niet mogelijk. En als de OCXO ooit verwijderd moet worden, hoeft er geen schuim van de behuizing te worden gehaald. De OCXO is rondom voorzien van PUR-schuim zodat deze “ingepakt” wordt door schuim dat langzaam uithard. Het is ook mogelijk om zacht schuim te nemen, maar dat is veel gevoeliger voor veroudering waardoor de OCXO mogelijk in de behuizing gaat “zwerven” dat mogelijk breuk van de verbindingsdraden tot gevolg heeft. De draden van de doorvoer condensatoren zijn van krimpkous voorzien en aan de connecties van de OCXO gesoldeerd. Het plastic zakje is met plakband dicht geplakt en het geheel is met een laagje PUR-schuim afgedekt.

image is loading...

signaal doorvoeren
De opstelling is getest en presteert naar wens. Een vakkundig mede amateur stelde voor dat het verstandiger is om het 10MHz signaal via een rf-connector naar buiten te voeren omdat een doorvoer condensator het signaal dempt. Hierop is een SMA connector geplaatst en het resultaat getest. Het effect was, tegen de “logica” in, ongewenst. Er waren zéér veel harmonischen zichtbaar terwijl dit bij de opstelling met de doorvoer condensator niet het geval was. Hierop is de SMA connector vervangen door een doorvoer condensator zodat er een vijfde contact ontstond waar ook meteen de 5VDC referentie uitgang aan is gemonteerd. Dit kan handig zijn bij diagnose stellen bij een mogelijke storing. Nu het 10MHz signaal via een doorvoer condensator wordt geleid, is het signaal wel iets gedempt, maar er zijn minimaal harmonischen. Mogelijk werkt dit signaal direct goed, anders kan er altijd nog een versterker met een laagdoorlaatfilter worden toegepast om de harmonischen te onderdrukken.

image is loading...

image is loading...

verende montage
Om mogelijke schokken en trillingen op te vangen is het raadzaam om “schikbrekers” te monteren. Ik had de beschikking over vier rubberen schokbrekertjes waar een harde schijf van een computer mee was gemonteerd. Ik heb besloten om drie schokbrekers te gebruiken in plaats van vier. Bij drie montage punten ontstaan er nooit spanningen in de behuizing dat het verende effect teniet zou doen. Oké, dit gaat misschien wat ver. Of het werkelijk iets uit maakt weet ik niet, maar het kost niets extra qua geld en inzet, dus waarom zou ik geen schokbrekers toepassen? Hieronder staat een afbeelding van hoe de oscillator is geplaatst in de behuizing. Omwille van de ruimte is er een modificatie uitgevoerd. De "montage oren" zijn hoger geplaatst om de hoogte van de schokdempers op te kunnen vangen. Later zal de grijze lak van de behuizing nog worden hersteld.

image is loading...


De geplande behuizing is een 19" 1HE dunwandig plaatmetalen behuizing. Om de schokbrekers te kunnen monteren moeten er dus gaten in de bodem worden geboord voor montage boutjes. Het nadeel is dat de koppen van de boutjes uit de behuizing steken. Daarom is er een stukje gereedschap op de draaibank gemaakt waarmee het blik van de behuizing “ingedeukt” wordt zodat er precies een M3 bout kop in past zodat de onderkant van de behuizing mooi vlak blijft. Hieronder staat een foto van de onderkant van de behuizing.

image is loading...

opstartgedrag van OCVCXO permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=159&id=#718
image is loading...

Om het opstart effect van de oscillator te bepalen is er een meting uitgevoerd met de Rigol DSA815-TG spectrum analyser (SA). Er is een “snelle” meting gemaakt om de instellingen van de SA te bepalen en de SA is ingesteld. De oscillator is uitgeschakeld en een lange tijd afgekoeld om de opstart situatie te bereiken. De ruisvloer is met “peak hold” bepaald en “bevroren”. Dit is zichtbaar als de blauwe lijn. Opvallend is dat er overspraak zichtbaar is van de interne 10MHz oscillator van de SA. Het is een zwak signaal dat pas zichtbaar wordt bij een zeer lage bandbreedte. En uiteraard is dit interne oscillator signaal uitsluitend bij 10MHz zichtbaar. Voor mij in ieder geval niet storend en tenslotte is het een instap model spectrum analyser.
De oscillator is voorzien van voedingsspanning en de oscillator startte op ongeveer 270Hz boven het gewenste 10MHz signaal. Het “actuele” signaal is met groen aangegeven en een “peak hold” is met rood aangegeven. De meest rechter “bult” is de frequentie bij het opstarten. Bij de volgende “scan”, 13,3 seconden later, is de frequentie gedaald naar ongeveer 217Hz boven 10MHz. Zo daalde de frequentie gedurende ongeveer anderhalve minuut waarbij het 10MHz punt bereikt is. Gedurende de meting is ook gezien dat het oscillator signaal kortstondig door is geschoten tot onder de 10MHz waarna het vrij snel stabiliseerde op 10MHz. Volgens de specificaties is de opwarm tijd minder dan drie minuten. Geconstateerd is dat ruim binnen de drie minuten het signaal inderdaad gestabiliseerd is. Het is ook zichtbaar dat het signaal van de kristaloven gelijk is aan de interne oscillator van de spectrum analyser.

nauwkeurig 1pps signaal van 10KHz signaal permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=159&id=#719
De controller van de tijdstandaard loopt synchroon met het 1PPS signaal van de GPS ontvanger. Als de lokale oscillator synchroon loopt met de oscillator in de GPS satelliet, "passen" er precies 10.000.000 trillingen in de ene seconde van het 1pps signaal. Het is voor te stellen dat als het 1pps signaal één tiende van een miljoenste seconde afwijkt er al invloed is op de stabiliteit van de regeling. Sommige GPS ontvangers, zoals de Rockwell Jupiter, heeft naast het 1pps signaal ook een 10KHz referentie signaal. Het is duidelijk dat het effect van een kleine afwijking in de flank van het signaal al een factor 10.000 minder van invloed is. Dus als het 10KHz signaal als referentie kan dienen voor de 1pps ingang, is er een potentiële verbetering in kwaliteit mogelijk. Bovenstaande heb ik niet bedacht, maar deel ik graag met anderen. De eer van het uitdenken komt iemand anders ten goede...

delen met chips
De truc is nu om van een 10KHz signaal een 1pps signaal te maken. Hier zijn een aantal mogelijkheden voor. Ik denk dat de beste methode is om het door een chip te laten delen tot het gewenste getal. Graag maak ik van het 1pps signaal een 1Hz blokgolf signaal. In de meest ideale situatie gebeurt dat in één chip. De meeste delers, delen door twee (zoals de 4040 en 4060) hetgeen hier niet handig is. Na wat speuren naar een geschikte chip is een instelbare deler gevonden. Deze kan op een "willekeurig" deeltal worden ingesteld én deze heeft een standaard functie waarbij deze in één keer dor 10.000 deelt! Deze chip is relatief duur en lastiger te vinden omdat deze niet heel courant is. De chip is gevonden en gekocht maar bij testen bleek dat de deler niet zo geschikt is. De chip deelt inderdaad door 10.000, maar het is een korte puls als uitgangssignaal en geen blokgolf. Dit moet beter kunnen. Met een PIC chip is het mogelijk om in één keer het gewenste resultaat te bereiken door in één keer door 10.000 te delen. Echter kies ik liever een "standaard" oplossing. Als na jaren de deler faalt, vervang ik liever een "of the shelf" chip dan een op maat geprogrammeerde chip. Ik heb weinig/geen ervaring met het programmeren van chips en dat maakt de drempel in mijn geval ook hoger. Liever twee standaard chips dan één op maat gemaakt chip. Maar dit kan "koudwatervrees" zijn van mij...

standaard chips
Het liefst gebruik ik een gangbare chip zoals uit de 4000 en 7400 reeks. Deze zijn goedkoop en goed verkrijgbaar. Dus mocht er een keer een chip falen, is een vervanger goed te vinden. Na wat puzzelen is het ook mogelijk om met een binaire decade counter ook door oneven aantallen te delen. Bij elke puls wordt er op een bepaald aantal uitgangen binair geteld. Als er bijvoorbeeld door vijf gedeeld moet worden, is het mogelijk om met een diode netwerkje de chip te laten resetten als de chip naar zes telt. Dus het gewenste signaal is een door vijf gedeeld signaal. Het resultaat is weliswaar een puls, maar door een puls door twee te delen met een volgende chip, ontstaat er weer een blokgolf. Het gewenste resultaat wordt bereikt met een serie vijf en twee delers, maar dan zijn er al acht delers nodig, dus meerdere chips. En hoe minder chips, hoe beter.

74HCT390
Per toeval ontdekte ik een 74HCT390 chip. Dit is een chip dat bijna ideaal is voor de gewenste toepassing. In deze chip zijn twee onafhankelijke deler sets aanwezig. Voor het gemak beschouw ik één helft van de twee. In deze helft zitten vier delers met een gemeenschappelijke reset [2/14]. Eén ingang [4/12] is met een twee deler verbonden waarvan het signaal naar buiten wordt gebracht [3/13]. De andere ingang van deze helft [1/15] wordt door twee [5/11], vier [6/10] én vijf [7/9] gedeeld. (De nummers in blokhaken zijn te betreffende pin nummers. Net zoals [8] de massa is en [16] de +5VDC voeding.) Wanneer de vijf en twee deler in serie worden geschakeld, ontstaat er een deler dat door tien deelt. Door dezelfde opstelling toe te passen in op de andere helft van de chip ontstaat er een deler dat door 100 deelt. Zo wordt er met één 74HCT390 chip door 100 gedeeld. Door twee chips in serie te schakelen ontstaat er een deler dat door 10.000 deelt. Wanneer de laatste deler in de reeks door twee deelt, ontstaat er een gewenste blokgolf. (Het resultaat van de door vijf deler is een 20/80% puls.) Dus als er een 10KHz signaal wordt ingevoerd, komt er een 1Hz blokgolf als resultaat uit. Zo is het mogelijk om met "maar" twee chips een 10.000 deler te maken van "standaard" chips. Mogelijk zijn er nog meer methoden om hetzelfde effect te bereiken, maar ik heb besloten dat dit een voldoende eenvoudige schakeling is voor mij en bij falen van een component goed te repareren.

image is loading...

GPSDO controller (Brooks Shera; W5OJM) permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=159&id=#773
*** Tekst is nog in ontwerp, deze tekst volgt later... ***

image is loading...


globaal ontwerp
20160226 - Het ontwerp van Brooks; W5OJM is gebaseerd op faseverschil tussen het GPS referentiesignaal en het lokale oscillator signaal (gemeten over een langere tijd om een stabiele regeling te krijgen). Als het faseverschil “nul” is, is de lokale oscillator in fase met de atoomklok in de GPS satelliet. Ofwel, de gewenste situatie. Des te groter het faseverschil is, des temeer de oscillator bijgeregeld moet worden. Een DAC (Digitaal Analoog Converter) maakt van het digitale signaal een analoge spanning dat de oscillator bij regelt. De microcontroller bestuurt dit proces.

fase detector
20160226 - Aan het “begin” van de schakeling is een deler geplaatst dat het oscillator signaal deelt naar een verwerkbare frequentie. In het oorspronkelijke ontwerp is er een 5MHz oscillator toegepast. Chip U2 is een 74HCT4520 deler. Deze chip bevat twee separate BCD delers. Elke helft heeft vier delers dat het ingangssignaal door 2, 4, 8 en 16 kan delen. Het ingekomen signaal van 5MHz wordt in het oorspronkelijk ontwerp door 16 gedeeld zodat er 312,5KHz uit de chip komt. De microcontroller functioneert het best als het ingekomen oscillator signaal tussen 150 en 700KHz is. Ik heb echter een 10MHz oscillator toegepast. De exacte frequentie is niet zo relevant, zo lang het maar in fase is met de GPS puls. En de meeste meetapparatuur werkt op 10 of 1MHz en dan is een 5MHz bron lastiger omdat van 5MHz weer 10MHz te maken. Bij het 10MHz oscillator signaal en de originele deler komt dan 625KHz uit de chip. Dit valt binnen de grenzen van 150…700Khz, maar naar verluid is het verstandig om het signaal nog een keer door twee te delen zodat er weer 312,5KHz overblijft en midden in het aanbevolen bereik ligt. Vandaar dat er een tweede 74HCT4520 “op de rug” van de originele U2 chip is geplaatst. Deze is gesoldeerd aan de onderste chip en met draadbruggen is de gewenste deler verkregen. De oorspronkelijke deler heeft, zoals genoemd, twee helften. Echter is de andere helft niet te gebruiken omdat deze voor een andere functie in gebruik is.

Hieronder is een grafische weergave te zien van de modificatie. De linker chips is de originele 74HCT4520 chip te zien. De rechter chip is de tweede 74HCT4520 chip dat op de oorspronkelijke chip geplaatst dient te worden. De blauwe lijnen geven aan welke pennen tussen de bovenste en onderste chip direct met elkaar kunnen worden verbonden. Dit geld voor pennen 2, 7, 8 en 16. Zo worden de massa en +5VDC voeding gekoppeld aan de bovenste chip. De rode lijnen representeren koppeldraden. Pen 6 van de onderste chip dient gekoppeld te worden aan pen 1 van de bovenste chip. Zo wordt het 625KHz uitgang signaal in de bovenste chip ingevoerd. Aan pen 3 van de bovenste chip dient een draad te worden gemonteerd dat aan pen 1 van P3 te worden gemonteerd. Het 312,5KHz signaal wordt van de chip dan doorgegeven naar de rest van de schakeling. Pennen 2, 3, 4 en 5 van P3 worden niet aangesloten. Met de laatste rode draad worden pennen 9 en 10 van de bovenste chip aan de massa verbonden. Dit zijn de ingangen van de (niet afgebeelde) “rechter helft” van de chip. Van de bovenste chip wordt de “rechter helft” niet gebruikt en om ongewenst oscilleren van de deler te voorkomen dienen de twee ingang pennen 9 en 10 aan de massa te worden verbonden.

image is loading...


Hieronder staat een afbeelding van de modificatie zoals ik deze uitgevoerd heb:
image is loading...


Aansluitingen:

P1 = 1pps signaal in
1 = 1pps signaal in
2 = massa
3 = ×

P2 =10MHz oscillator signaal in
1 = 10MHz oscillator signaal in
2 = massa
3 = ×

P3 = selectie van deeltal inkomende oscillator signaal
1 = ?
2 = ?
3 = ?
4 = ?
5 = ?

P4 = aansluitingen indicator leds
1 = ×
2 = ×
3 = ×
4 = ×
5 = ×
6 = ×
7 = “Hi” led +
8 = “Hi” led -
9 = “Heartbeat” led +
10 = “Heartbeat” led -
11 = “Lo” led +
12 = “Lo” led -

P5 = selectie van filtering; meettijd
1 = +5VDC (niet benodigd)
2 = “1” (BCD teller; verbinden met massa om te activeren)
3 = “2” (BCD teller; verbinden met massa om te activeren)
4 = “4” (BCD teller; verbinden met massa om te activeren)
5 = Massa (verbinden met pen 2, 3, 4 of een combinatie van deze)

P6 = voeding in
1 = Massa
2 = -15VDC in
3 = ×
4 = ×
5 = Massa
6 = +5VDC in
7 = ×
8 = ×

P7 = data signalen in en uit
1 = massa (seriële poort voor controller monitoring)
2 = TXD (seriële poort voor controller monitoring)
3 = ×
4 = ×
5 = ×
6 = ×
7 = TXD (seriële poort voor GPS monitoring)
8 = RXD (GPS ontvanger)
9 = massa (GPS ontvanger)
10 = RXD (seriële poort voor GPS monitoring)
11 = massa (seriële poort voor GPS monitoring)
12 = TXD (GPS ontvanger)

P8 = DAC uitgang (naar OCXO)
1 = meetsignaal; DAC monitoring voltmeter
2 = massa van meetsignaal; DAC monitoring voltmeter
3 = referentie spanning voor OCXO (-5…+5VDC)
4 = massa voor referentie spanning OCXO
5 = massa voeding; DAC monitoring voltmeter
6 = +5VDC voeding; DAC monitoring voltmeter

behuizing permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=159&id=#879
image is loading...

open de afdrukbare pagina door hier te klikken

contact the administrator
If there are questions, notifications or other kind of information, please let me know by sending a messege to me by using the contact form below. If a responce on your message is desired, please make a note of it in the message. is. In this case, be sure your e-mail address is filled in on the form below.
Note; This message will be sent to the administrator and will not be shown om the website.
name (and callsign):
message:
e-mail address:
Type 1130 in the form field as a check:

AmateurTele.com - © 1984...2017 - Build: 20161003